試論10KV中壓配電網的自動化設計方案

[摘 要]隨著社會及經濟的發展，人們對于電力的需求越來越大，對于電能的質量以及運行的可靠性也有了越來越高的要求。但是在實際工作中，電力在輸送過程中出現的電壓波動以及停電都會給人們帶來極大的不變，給社會經濟與國家經濟造成巨大的損失，因此我們需要采取措施來對配電網系統的運行實現自動化控制。在過去幾年城市配電網規劃過程中，由于受到條件的限制，人們并沒有將自動化技術純熟的應用在設計當中，對于配電系統中的各個零部件也沒有充分的認識，這就導致電力系統在運行過程中極易出現故障，無法適應當前社會發展的要求，因此我們很有必要將自動化技術應用在配電系統中，并對其加以研究。本文就10KV中壓配電網的自動化設計方案進行分析，以供參考。

[關鍵詞]10KV;配電網;自動化設計方案

隨著城市建設的不斷發展，配電網系統在其中占有越來越重要的作用。10KV中壓配電網是整個電力系統的電力荷載中心，也是城市發展的基礎設施工程。現階段，10KV中壓配電網在全國各地分布較廣，并且數量極多，因此我們必須要考慮到社會的發展去求，將自動化技術以及硬軟件功能運用在電力系統當中，從而保證電力系統的正常運行。

一、配電網自動化系統的結構組成

1.管理中心。 管理中心分兩個部分，一是配電管理主站系統部分，二是配電監控監測終端設備部分。

2.管理主站。配電網管理主站是整個配電網自動化系統監視、分析、控制和管理的中心，由硬件和軟件兩個系統組成。

3.通信系統。通信系統是配電網自動化系統中重要的部分。

4.終端設備。配電網自動化系統的終端設備運行于戶外自然環境中，安裝地點分散又互為關聯，為保證整個系統的穩定運行，對其在可靠性方面的要求很高。

二、10KV中壓配電網實現自動化的作用

1.在10KV中壓配電網中采用自動化技術能夠保證整個電力系統的正常運行。

2.能夠滿足人們對供電質量的要求。在城市發展過程中，我們采用自動化技術來對10KV中壓配電網系統進行設計，一方面需要引進各種先進的技術與設備，另一方面要求滿足用戶對電力的要求，對整個電力系統合理、有效的控制，避免電力在輸送過程中出現故障問題，給用戶的生活與工作帶來不便。

3.降低電力系統電能的損耗 。要想促進城市經濟的健康發展，保證電力輸送的質量以及供電能力是最基本的條件，也是避免給用戶造成較大影響的主要方式。因此我們很有必要在配電網系統當中采用自動化技術，從而有效的控制其運行的狀態，避免因停電而給用戶造成影響。采用自動化設計方案能夠減少系統中故障的發生率，即使發生故障也能夠自動隔離故障并修復。

三、10KV中壓配電網實現自動化的意義

在10KV中壓配電網中實現自動化的主要目的是為了降低故障的發生率，減少停電的頻率與范圍，從而保證人們的正常用電，提高人們的生活質量以及生活水平。在城市配電網系統運行過程中，采用自動化技術能夠有效的控制變電線路在運行過程中存在的問題，如果檢測出故障，系統則會自動對故障進行隔離、切除，避免大范圍受到影響，影響到用戶的正常使用，另外，我們還需要采用先進的遠程控制技術來對系統進行控制，這樣才能夠從根本上避免系統中故障的發生。

在配電網系統中采用自動化技術能夠充分發揮其功能，并且能夠滿足用戶對電力的各種要求。所以，不管是供電企業還是用戶都會從其中得到較好的效益。例如我們對線路上的故障進行檢修之后，可以通過遠程開關來對線路進行操作，而不需要再次爬上桿塔進行手工操作，避免意外事故的發生;又如在緊急情況之下，操作人員可以通過遠程控制來對線路開關自由控制，避免造成經濟損失。

四、配電自動化現狀和功能

我國的配網自動化仍處在起步階段，大多數地區的試點工程主要以饋線自動化為主，功能較為單一：在系統集成上，各個單項自動化自成一體，缺乏綜合考慮;在應用層次上，還仍處于初級發展階段，缺乏高級應用，如網絡重構、自動無功電壓調整還處在理論研究階段。

配電自動化有三個基本的功能要求，即對配電網進行安全監視、控制和保護。安全監視功能是指通過采集配電網上的狀態量（如開關位置和保護動作情況等）和模擬量（如電流和功率等）以及電度量，從而對配電網的運行狀況進行監視。控制功能是指遠方控制開關的合閘或跳閘以及有載調壓設備升壓或降壓，以達到滿足電壓質、無功補償和負荷平衡的目的。保護功能是指檢測和判斷故障區段，并隔離故障區域，恢復正常區域供電。

五、設計思路

1.設計原則。 依據配網自動化的可靠性原則，實施配網自動化的首要目標是提高配電網的供電可靠性。實現高度可靠的配網自動化系統要遵循的原則有：（1）具有可靠的電源點;（2）具有可靠的配電網網架（規劃、布局、線路）。

2.主站設計。 主站系統設計應該層次化、模塊化。所謂層次化就是將軟件分為兩個層次：基礎平臺層和應用模塊層，使得功能擴充與修改僅增加或修改功能模塊，而不改變作為核心、作為基礎的平臺層，這樣系統可靠性高，可擴充性強。模塊化指系統在基礎平臺之上盡可能按功能進行模塊化，使得功能可方便地增加、修改和精簡以適應不同的投資規模。網絡結構設計硬件上應設計為雙網平衡、分流互為備份的模式，以增加帶寬與通訊可靠性。

3.配電網設計。

（1）終端層：終端層完成對開關、配電變壓器等的數據采集，并可執行對相應設備的控制命令。本系統采用NARIDAT-1系列FTU作為采集模塊，為主站進行數據統計和分析提供了豐富的數據。

（2）子站層：子站層負責收集終端層的數據，并向主站層轉發，同時，將主站層下發的命令，轉發給終端層。隨著計算機技術的發展，子站層承擔的功能可以逐漸集中到主站，以提高系統整體的可靠性和反應速度。

（3）通訊層：通訊層主要指通訊通道（信道部分），是終端設備與主站系統之間交互的通路。根據終端設備的架設位置和對通訊速率要求的不同，可采用光纖、載波等多種通道。通訊層負責完成采集終端和子站、主站系統的連接。各采集模塊用RS485方式通過光Modem接入光纖主干網，最后匯集到子站中，然后通過網絡方式集中上送到主站。

六、結語

隨著國民經濟的高速發展和改革開放的深入，電力用戶對電能質量和供電可靠性的要求越來越高，電壓波動和短時的停電都會造成巨大的損失，所以10KV中壓配電網的自動化設計就顯得尤為重要，因此，需要在結合電網改造中實現自動化，以提高電網的管理水平，向廣大電力用戶不間斷的提供優質電能。

參考文獻 ：

[1] 萬里科.繼電保護在變電站中的應用[J].中國高新技術企業.2010（13） .

[2] 王云霞.關于電力系統電壓與無功補償問題探討[J].現代經濟信息.2009（16） ".